-
Technisches Gebiet
-
Die Offenbarung betrifft eine Verbinderstruktur, insbesondere eine Verbinderstruktur mit einer Kapazitätsvorrichtung.
-
Hintergrund
-
Herkömmliche Stromverbinder sind geeignet, zwei elektrische Geräte zu verbinden, um Strom von einem der beiden elektrischen Geräte zu dem anderen zu leiten. Es können jedoch bei der Übertragung des Stroms zwischen diesen beiden elektrischen Geräten Überspannungen auftreten. Im Allgemeinen existieren zwei Arten von Überspannungen: die Blitz-Überspannung aufgrund von Blitzen und die Schaltüberspannung durch das EIN/AUS-Schalten einer Schaltung. Genauer gesagt handelt es sich bei der Schaltüberspannung um die Überspannung, die zum Zeitpunkt des Einschaltens einer Schaltung auftritt. Die Schaltüberspannung kann aufgrund von elektronischen Elementen wie Relais, Schalter oder Transistoren auftreten. Tritt die Überspannung im Verlauf der Stromübertragung auf, kann die zu einer Fehlfunktion oder sogar zu Beschädigungen in inneren Schaltungen von Geräten sowie zu einer verkürzen Lebensdauer führen.
-
Zur Vermeidung von Situationen, in denen durch die Überspannung bewirkte negative Auswirkungen auf Geräte einwirken, sind die meisten Geräte mit Schaltungsschutzmodulen versehen, um eine Beschädigung dieser Geräte durch eine Überspannung zu verhindern. Jedoch sind nicht alle Geräte mit solchen Schaltungsschutzmodulen ausgestattet. Tatsächlich sind Stromschleifen einiger zum Verbinden zweier Geräte verwendeter Verbinder nicht mit Schaltungsschutzmodulen versehen. Aufgrund der durch Überspannung verursachten negativen Auswirkungen gilt es als wesentliche Aufgabe, auf diesem Gebiet einen Verbinder zu entwickeln, der eine Überspannungsschutzfunktion aufweist.
-
Überblick
-
Die vorliegende Offenbarung schafft eine Verbinderstruktur, die geeignet ist, Überspannungen bezüglich eines zwischen zwei Geräten übertragenen Stroms zu filtern, um so den Zweck des Geräteschutzes zu verwirklichen.
-
Es wird eine Verbinderstruktur gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Die Verbinderstruktur weist einen ersten Verbinder, einen zweiten Verbinder und eine Kapazitätsvorrichtung auf. Der erste Verbinder weist ein erstes Ende und ein zu dem ersten Ende entgegengesetztes zweites Ende auf. Der erste Verbinder weist mehrere erste Metallanschlüsse auf, die sich am ersten Ende in eine erste Richtung erstrecken, wobei das zweite Ende des ersten Verbinders zur lösbaren Verbindung mit einem ersten externen Gerät ausgebildet ist. Der zweite Verbinder weist ein drittes Ende und ein zu dem dritten Ende entgegengesetztes viertes Ende auf. Der zweite Verbinder weist mehrere zweite Metallanschlüsse auf, die sich am dritten Ende in eine zweite Richtung erstrecken, wobei die zweite Richtung nicht parallel zu der ersten Richtung ist, und das vierte Ende des zweiten Verbinders zur lösbaren Verbindung mit einem zweiten externen Gerät ausgebildet ist. Die Kapazitätsvorrichtung weist mindestens einen Kondensator auf, der mit den mehreren ersten Metallanschlüssen und den mehreren zweiten Metallanschlüssen durch den ersten Verbinder beziehungsweise den zweiten Verbinder elektrisch verbunden ist. Der mindestens eine Kondensator ist dazu ausgebildet, einen ersten Strom von dem ersten externen Gerät zu empfangen und einen zweiten Strom an das zweite externe Gerät zu übertragen.
-
Es wird eine Verbinderstruktur nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Die Verbinderstruktur weist eine erste Abdeckung, eine zweite Abdeckung, einen ersten Verbinder, einen zweiten Verbinder und eine Kapazitätsvorrichtung auf. Die erste Abdeckung weist eine erste Öffnung in eine erste Richtung auf. Die zweite Abdeckung ist mit der ersten Abdeckung zusammengebaut, um einen Aufnahmeraum und eine zweite Öffnung zu bilden. Der Aufnahmeraum ist mit der ersten Öffnung verbunden und die zweite Öffnung ist in eine zweite Richtung, die zu der ersten Richtung nicht parallel ist, gerichtet. Der erste Verbinder hat ein erstes Ende und ein zweites Ende. Das erste Ende befindet sich im Aufnahmeraum und das zweite Ende ist geeignet, mit einem ersten externen Gerät durch die erste Öffnung lösbar verbunden zu werden. Der zweite Verbinder weist ein drittes und ein viertes Ende auf. Das dritte Ende ist durch die zweite Öffnung hindurch in dem Aufnahmeraum aufgenommen und das vierte Ende ist zur lösbaren Verbindung mit einem zweiten externen Gerät geeignet. Die Kapazitätsvorrichtung ist in dem Aufnahmeraum angeordnet und geeignet, mit dem ersten Ende des ersten Verbinders und dem zweiten Ende des zweiten Verbinders elektrisch verbunden zu werden.
-
Basierend auf der vorangehenden Beschreibung ist (sind) bei der erfindungsgemäßen Verbinderstruktur der (die) in der Kapazitätsvorrichtung enthaltene(n) Kondensator(en) jeweils mit dem ersten Verbinder und dem zweiten Verbinder verbunden, so dass der (die) Kondensator(en) Strom von dem ersten Gerät empfängt (empfangen) und anschließend Strom an das zweite Gerät liefert (liefern), wenn der erste Verbinder und der zweite Verbinder mit dem ersten Gerät beziehungsweise dem zweiten Gerät verbunden sind. Infolgedessen wird die Überspannung absorbiert und eliminiert, und die Geräte werden nicht durch die Überspannung beschädigt.
-
Figurenliste
-
Ein umfassenderes Verständnis der vorliegenden Offenbarung ergibt sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den zugehörigen Zeichnungen, die lediglich zu Illustrationszwecken angeführt sind und somit die vorliegende Offenbarung nicht einschränken, und welche zeigen:
- 1 eine Darstellung einer zusammengesetzten Verbinderstruktur nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
- 2 eine Darstellung einer demontierten Verbinderstruktur nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
- 3 eine Darstellung einer Schnittansicht der Verbinderstruktur nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
- 4 ein Blockdiagramm von Verbindern und externen Geräten nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; und
- 5 eine Darstellung von Verbindungen in Bezug auf die Verbindungsteile und die Metallanschlüsse nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
-
Detaillierte Beschreibung
-
In der nachfolgenden detaillierten Beschreibung werden zu Erläuterungszwecken zahlreiche spezifische Details angeführt, um ein gründliches Verständnis der offenbarten Ausführungsbeispiele zu bewirken. Es ist jedoch ersichtlich, dass ein oder mehrere Ausführungsbeispiele ohne diese spezifischen Details praktisch umgesetzt werden können. In anderen Fällen sind bekannte Strukturen und Vorrichtungen schematisch dargestellt, um die Zeichnungen zu vereinfachen.
-
Es wird auf 1, 2 und 3 verwiesen. 1 ist eine Darstellung einer zusammengesetzten Verbinderstruktur nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. 2 ist eine Darstellung einer demontierten Verbinderstruktur nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. 3 ist eine Darstellung einer Schnittansicht der Verbinderstruktur nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Wie in 1 bis 3 dargestellt, weist die Verbinderstruktur 1 einen ersten Verbinder 12, einen zweiten Verbinder 13 und eine Kapazitätsvorrichtung 14 auf. Der erste Verbinder 12 weist ein erstes Ende S1 und ein zu dem ersten Ende S1 entgegengesetztes zweites Ende S2 auf. Der erste Verbinder 12 weist ein erstes Gehäuse 121 und mehrere erste Metallanschlüsse 123 auf. Die mehreren ersten Metallanschlüsse 123 sind mit dem ersten Gehäuse 121 montiert. Die mehreren ersten Metallanschlüsse 123 erstrecken sich in einer ersten Richtung D1 am ersten Ende S1. Das zweite Ende S2 des ersten Verbinders 12 ist zur lösbaren Verbindung mit einem ersten externen Gerät 20 ausgebildet.
-
Der zweite Verbinder 13 hat ein drittes Ende S3 und ein zu dem dritten Ende S3 entgegengesetztes viertes Ende S4 auf. Der zweite Verbinder 13 weist ein zweites Gehäuse 131 und mehrere zweite Metallanschlüsse 133 auf. Die mehreren zweiten Metallanschlüsse 133 sind mit dem zweiten Gehäuse 131 montiert. Die mehreren zweiten Metallanschlüsse 133 erstrecken sich in eine zweite Richtung D2 am dritten Ende S3. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die zweite Richtung D2 nicht zu der ersten Richtung D1 parallel. Genauer gesagt ist die Richtung, in welche sich die ersten Metallanschlüsse 123 erstrecken von der Richtung verschieden, in welche sich di zweiten Metallanschlüsse 133 erstrecken. Beispielsweise ist die Richtung, in welche sich die ersten Metallanschlüsse 123 erstrecken, senkrecht zu der Richtung, in welche sich die zweiten Metallanschlüsse 133 erstrecken. Das vierte Ende S4 des zweiten Verbinders 13 ist zur lösbaren Verbindung mit einem zweiten externen Gerät 30 ausgebildet. Die Kapazitätsvorrichtung 14 weist mehrere Kondensatoren 141 auf, die mit dem ersten Verbinder 12 und dem zweiten Verbinder 12 durch die ersten Metallanschlüsse 123 beziehungsweise die zweiten Metallanschlüsse 133 elektrisch verbunden sind.
-
Es wird ferner auf 4 verwiesen, die ein Blockdiagramm von Verbindern und externen Geräten nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung darstellt. Wie in 4 gezeigt, sind die in der Verbinderstruktur gemäß der vorliegenden Offenbarung enthaltenen Kondensatoren 141 dazu ausgebildet, einen ersten Strom E1 von dem ersten externen Gerät 20 zu empfangen und einen zweiten Strom E2 an das zweite externe Gerät 30 zu übertragen. In einem Beispiel ist das erste externe Gerät 20 ein Gerät für die Stromzufuhr, beispielsweise ein Netzteil, und das zweite externe Gerät 30 ist ein zum Empfang von Strom verwendetes Gerät, beispielsweise ein Computer-Motherboard. Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf das zuvor beschriebene Beispiel begrenzt. Nach einem Beispiel weist das zweite Ende S2 des ersten Verbinders 12 mehrere erste Verbindungsstifte auf, die zur Verbindung mit dem als Netzteil dienenden ersten externen Gerät 20 geeignet sind, und das vierte Ende S4 des zweiten Verbinders 13 weist mehrere zweite Verbindungsstifte auf, die zur Verbindung mit dem als Computer-Motherboard dienenden zweiten externen Gerät 30 geeignet sind.
-
Die Anzahl der ersten Verbindungsstifte und die Anzahl der zweiten verbindungstifte der vorliegenden Offenbarung sind nicht auf die vorgenannten Ausführungsbeispiele beschränkt, obwohl sowohl die Anzahl der ersten Verbindungsstifte und die Anzahl der zweiten Verbindungsstifte bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen 24 beträgt. In der Praxis ist es zulässig, den ersten Verbinder 12 und den zweiten Verbinder 13 der Verbinderstruktur 12 in das erste externe Gerät 20 und das zweite externe Gerät 30 wiederholt einzustecken oder daraus zu entfernen. Wenn der erste Verbinder 12 und der zweite Verbinder 13 der Verbinderstruktur 1 mit dem ersten externen Gerät 20 beziehungsweise dem zweiten externen Gerät 30 verbunden sind, bilden die in der Kapazitätsvorrichtung 14 enthaltenen Kondensatoren 141 und das zweite externe Gerät 30 eine parallele Schleife. Infolgedessen empfängt der Kondensator 141 den ersten Strom E1, der eine Überspannung von dem ersten externen Gerät 20 aufweisen kann, und liefert danach einen stabilisierten zweiten Strom E2 an das zweite externe Gerät 30, wenn das erste externe Gerät 20 Strom an das zweite externe gerät 30 liefert.
-
Mit anderen Worten kann die zum Zeitpunkt des Lieferns von Strom durch das erste externe Gerät 20 auftretende Überspannung absorbiert und durch die in der Verbinderstruktur enthaltenen Kondensatoren 141 eliminiert werden, so dass das zweite externe Gerät 30, das den Strom empfängt, aufgrund der Überspannung keine Fehlfunktion oder Beschädigung erfährt. Darüber hinaus wird die Lebensdauer des zweiten externen Geräts 30 verlängert. Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Kapazität des Kondensators 30 größer als 100µF, was zu einem idealen Effekt des Absorbierens und Filterns der Überspannung führt. Nach einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Kondensator ein SMD-Kondensator oder ein DIP-Kondensator. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf die Kapazitäten oder Typen von Kondensatoren gemäß der vorangehenden Beschreibung beschränkt, und die Anzahl und Materialien der Kondensatoren können entsprechend tatsächlicher Anforderungen modifiziert sein. Gemäß einem Beispiel kann die Anzahl der Kondensatoren basierend auf unterschiedlichen erforderlichen Spannungen modifiziert werden. In der Praxis beinhalten die in der Verbinderstruktur der vorliegenden Offenbarung verwendeten Kondensatoren parallele niederohmige äquivalente Widerstände. Die äquivalenten Widerstände weisen einige vorteilhafte Merkmale auf, wie ein schnelles Laden/Entladen, hohe lade-/Entladeeffizienz, hohe Stromwandlungseffizienz, geringen Stromverbrauch sowie eine hohe Anzahl von Lade-/Entladezyklen, etc.
-
Es wird erneut auf 1 bis 3 verwiesen. In einem praktischen Beispiel weist die Verbinderstruktur 1 zum Schutz der inneren Elemente innerhalb der Verbinderstruktur ferner eine erste Abdeckung 10 und eine zweite Abdeckung 11 zusätzlich zu dem ersten Verbinder 12, dem zweiten Verbinder 13 und der Kapazitätsvorrichtung 14, wie zuvor angeführt, auf. Die erste Abdeckung 10 weist eine erste Öffnung P1 auf, welche in eine dritte Richtung D3 gerichtet ist. Die zweite Abdeckung 11 ist mit der ersten Abdeckung 10 zusammengesetzt, um einen Aufnahmeraum SP und eine zweite Öffnung P2 zu bilden. Der Aufnahmeraum SP ist mit der ersten Öffnung P1 verbunden und die zweite Öffnung P2 ist in eine vierte Richtung D4 gerichtet. Die vierte Richtung D4 ist nicht parallel zur dritten Richtung D3. Das erste Ende S1 des ersten Verbinders 12 ist in dem Aufnahmeraum SP angeordnet, und das zweite Ende S2 des ersten Verbinders 12 ist zur lösbaren Verbindung mit dem ersten externen Gerät 20 durch die erste Öffnung P1 hindurch ausgebildet. Das dritte Ende S3 des zweiten Verbinders 13 ist durch die zweite Öffnung P2 in dem Aufnahmeraum SP angeordnet, und das vierte Ende S4 des zweiten Verbinders 13 ist zum lösbaren Verbinden mit dem zweiten externen Gerät 30 geeignet.
-
Die Kapazitätsvorrichtung 14 ist in dem Aufnahmeraum SP angeordnet und zur elektrischen Verbindung mit dem ersten Ende S1 des ersten Verbinders 12 und dem dritten Ende S3 des zweiten Verbinders 13 ausgebildet. Mit anderen Worten: wie in 3 dargestellt ist, wenn die zweite Abdeckung 11 mit der ersten Abdeckung 10 zusammengebaut ist, die Kapazitätsvorrichtung 14 in dem von der ersten Abdeckung 10 und der zweiten Abdeckung 11 gebildeten Aufnahmeraum SP abgedeckt. Daher sind die inneren Elemente (beispielsweise Kondensatoren auf der Platine oder andere elektronische Elemente), die in der Kapazitätsvorrichtung 14 angeordnet sind, vor einer Beschädigung durch äußere Kräfte geschützt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Winkel zwischen der vierten Richtung D4 und der dritten Richtung D3 ein rechter Winkel, was bedeutet, dass die vierte Richtung D4 zu der dritten Richtung D3 senkrecht verläuft. Die genannte rechtwinklige Struktur dient hauptsächlich der Verbesserung der Konfiguration von in einem System installierten Geräten (beispielsweise Netzteilen), so dass es Benutzern möglich ist, Ausgangskabel von Geräten zu integrieren. Nach dem Integrieren der Ausgangskabel ist der Luftströmungswiderstand in einem Innenraum eines Computersystems verbessert, so dass die Innentemperatur des Computersystems verringert wird, um die Stabilität des Computersystems entsprechend zu wahren. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die zuvor beschriebene rechtwinklige Struktur beschränkt.
-
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Kapazitätsvorrichtung 14 ferner eine Platine 140 auf. Die Kondensatoren 141 sind auf der Platine 140 angeordnet, und die Platine 140 weist eine erste Seite S5 und eine der ersten Seite S5 entgegengesetzte zweite Seite S6 auf. Mehrere erste verbindungsteile 143 sind auf der ersten Seite S5 der Platine 140 angeordnet, und mehrere zweite Verbindungsteile 145 sind auf der zweiten Seite S6 der Platine 140 angeordnet. Die ersten Verbindungsteile 143 sind zur Verbindung mit den ersten Metallanschlüssen 123 geeignet, und die zweiten Verbindungsteile 145 sind zur Verbindung mit den zweiten Metallanschlüssen 133 geeignet. Genauer gesagt ist, in einer praktischen Anwendung, der Kondensator 141 auf der Platine 140 angeordnet und mit den ersten Verbindungsteilen 143 und den zweiten Verbindungsteilen 145 auf den beiden Seiten über die Leiterbahnen auf der Platine 140 derart verbunden, dass er ferner mit externen Geräten durch die ersten Metallanschlüsse 123 beziehungsweise die zweiten Metallanschlüsse 133 verbunden ist. Durch die Verwendung der Platine 140 können Beschädigungen von Elementen durch äußere Kräfte vermieden werden, welche beim Einstecken der Verbinder in die Geräte bzw. beim Entfernen der Verbinder aus diesen verursacht werden. Die Platine 140 ist jedoch ein optionales Element. Nach anderen Ausführungsbeispielen sind die in der Kapazitätsvorrichtung 14 enthaltenen Kondensatoren mit den ersten Metallanschlüssen 123 und den zweiten Metallanschlüssen 133 über Kabel anstelle der zuvor beschriebenen Platine verbunden.
-
Es wird ferner auf 5 verwiesen, welche eine Darstellung von Verbindungen in Bezug auf die Verbindungsteile und die Metallanschlüsse nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt. Wie in 5 dargestellt, handelt es sich bei den mehreren ersten Verbindungsteilen 143 um mehrere Verbindungslöcher, die zur Verbindung mit den ersten Metallanschlüssen 123 geeignet sind, und bei den mehreren zweiten Verbindungsteilen 145 handelt es sich um mehrere Verbindungsinseln (beispielsweise Kupferinseln), die zur Verbindung mit den zweiten Metallanschlüssen 133 geeignet sind. Im Einzelnen sind die ersten Metallanschlüsse 123 des ersten Verbinders 12 mit den als Verbindungslöcher dienenden ersten Verbindungsteilen 143 durch Schweißen verbunden, und die zweiten Metallanschlüsse 133 des zweiten Verbinders 13 sind mit den zweiten Verbindungsteilen 145 durch Stecken verbunden. Genauer gesagt: wenn die zweiten Metallanschlüsse 133 mit den als Metallinseln dienenden zweiten Verbindungsteilen 145 verbunden sind, stehen die zweiten Metallanschlüsse 133 in Kontakt mit den zweiten Verbindungsteilen 145, um so die Schaltungsschleife über die Flexibilitätseigenschaften der zweiten Metallanschlüsse 133 zu leiten.
-
Basierend auf der vorangehenden Beschreibung wird bei der in der vorliegenden Offenbarung offenbarten Verbinderstruktur durch die Verwendung der in der Kapazitätsvorrichtung vorgesehenen Kondensatoren, die mit dem ersten Verbinder beziehungsweise dem zweiten Verbinder verbunden sind, die Überspannung gefiltert und absorbiert, indem Strom von dem ersten Gerät empfangen wird und anschließend Strom an das zweite Gerät geliefert wird, wenn der erste Verbinder und der zweite Verbinder mit dem ersten Gerät beziehungsweise mit dem zweiten Gerät verbunden sind. Daher sind die Störungen durch Leistungsrauschen verringert, um so eine Beschädigung der Geräte durch die Überspannung zu verhindern. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel können, unter Nutzung des Merkmals der Rechtwinkligkeit der Verbinderstruktur, die Ausgangskabel der Geräte leicht integriert werden, um den Luftströmungswiderstand in einem Innenraum eines Computersystems zu verbessern, so dass die Innentemperatur des Computersystems gesenkt wird, um die Stabilität des Computersystems entsprechend zu wahren, wenn beide Enden der Verbinderstruktur mit dem ersten Gerät beziehungsweise dem zweiten gerät verbunden sind.
